(57)【要約】  機関本体との接触面積をより小さくしてカバー部材への振動伝達を抑制しながら強固な当接固定を要する当接部を確実に締結固定しつつカバー部材の変形を抑制可能とするカバー部材の締結方法および締結構造を提供する。シリンダヘッド（１）の上面を覆うようにシリンダヘッド（１）に締結部材（７）を用いて締結されるヘッドカバー（２）の締結構造において、ヘッドカバー（２）の内面には、シリンダヘッド（１）の上面に当接する当接部（２７）が形成され、ヘッドカバー側締結ボス部（２６）の下面は、ヘッドカバー側取付フランジ部（２２）の下面よりも突出しており、ヘッドカバー側締結ボス部（２６）の下面の面積Ａは、締結部材（７）の必要締結軸力Ｎを、ヘッドカバー（２）の材質により定まる許容応力σａで除算して求められる最小突き当て面積Ａminと等しいかあるいは近似する面積とする。
2011046110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周縁部に連結して形成された締結ボス部に挿通される締結部材により機関本体に締結され、カバー内部に前記締結部材の締結力により所定の圧力で前記機関本体に押し付け固定される当接部を有したカバー部材の締結方法であって、
前記当接部の固定に必要な前記締結部材の締結軸力を算出し、
前記締結軸力に対する応力と突き当て面積の関係から、前記カバー部材の材料の持つ許容応力に相当する突き当て面積を算出し、
算出された突き当て面積を最小面積として前記締結ボス部の面積を設定することを特徴とするカバー部材の締結方法。
【請求項２】
周縁部に形成されたヘッドカバー側取付フランジ部を介してシリンダヘッドを覆い、ヘッドカバー側締結ボス部を挿通する締結部材により前記シリンダヘッドに締結され、ヘッドカバー内部に一体に形成された上側カム軸受部を有するヘッドカバーの締結構造であって、
前記上側カム軸受部の締結に必要な締結軸力をヘッドカバーの材料により定まる許容応力で除算して求められる最小突き当て面積を、前記締結部材が締結されるヘッドカバー側締結ボス部の最小面積とすることを特徴とするヘッドカバーの締結構造。
【請求項３】
前記ヘッドカバー側取付フランジ部の下面とシリンダヘッド上面間は所定間隙を有しており、
前記ヘッドカバー側取付フランジ部にはシリンダヘッド側に開口する凹溝が形成されており、
前記凹溝内に挿入されたシール部材によってシリンダヘッドとヘッドカバー間がシールされていることを特徴とする請求の範囲第２項に記載のヘッドカバーの締結構造。
【請求項４】
前記上側カム軸受部と前記ヘッドカバー側取付フランジ部を連結し、
前記上側カム軸受部と前記ヘッドカバー側取付フランジ部間にヘッドカバー側締結ボス部を設け、
前記ヘッドカバー側締結ボス部と前記ヘッドカバー側取付フランジ部間に形成した非接触部により前記ヘッドカバー側締結ボス部を最小突き当て面積あるいはそれに近似する面積とすることを特徴とする請求の範囲第２項又は第３項に記載のヘッドカバーの締結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カバー部材の締結方法、及び、内燃機関のヘッドカバーの締結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関のヘッドカバーのシール構造としては、液体パッキンを用いたシール構造とゴムパッキンを用いたシール構造とが知られている。シリンダヘッドからヘッドカバーへの振動の伝達による騒音を防止する観点からは、液体パッキンよりも騒音防止効果の優れたゴムパッキンを用いてヘッドカバーをフロート保持する構造が好ましい。
しかし、ヘッドカバーとシリンダヘッドの上面との間でより強固に当接固定する必要のある当接部を有しているような場合では、ゴムパッキンによるフロート構造は不向きである。一方液体パッキンによるシール構造は当接部の固定には適しているものの、振動騒音防止効果においてゴムパッキンに劣ることに加えて、ヘッドカバーのようにメンテナンス時に着脱しシールの剥離と再塗布を要するような部材においてはシール面を均一に維持することが難しいため、当接部の隙間を厳密に管理することが困難であった。
そこで、例えば、特許文献１には、本願のヘッドカバー取付フランジ部に該当するロッカーカバー下端部縁部をシリンダヘッドとロッカーカバーとが当接する当接部と、シリンダヘッドとロッカーカバーとの間にシール部材を挟む密封部とから形成し、さらにヘッドカバー内部に形成された吸気マニホールドと弁腕室間の壁部には弾性部材が介装されており、シールの不安定さを解消するために壁部底面を凹部形状にしてシールラインを２本にする構造が開示されている。これによれば、当接部によってシール部材の圧縮度合いを容易に設定でき、かつ、シリンダヘッドとヘッドカバーとの当接部位を減少して防音性を向上させることができる上に、ヘッドカバー内部の吸気マニホールドと弁腕室間とをシールすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１３８１９６号公報
【特許文献２】特開２０００−１０４８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１における構造では、吸気マニホールドと弁腕室間の壁部2dのシールは強固な当接固定が要求されるものではないため、より強固な当接固定が要求される当接部を備えたヘッドカバーにおいては本構成を採用できない。
例えば、カム軸を保持するカム軸ホルダが一体に形成されたヘッドカバーでは、カムジャーナル部にゴムパッキンを用いると、カムジャーナル部の真円度を管理することができず、カム軸の偏磨耗やジャーナル部との接触による騒音といった問題が生じる。また、カムジャーナル部に液体パッキンを用いたとしても、液体パッキンの厚みを均一にすることが困難なため、やはりカムジャーナル部の真円度を厳密に管理することは難しく、本構成ではカムジャーナル部を十分に当接固定することはできない。
そのため、強固な当接固定が必要な当接部においてはシール部材を用いず締結部材により直接強固に締結しつつ騒音を軽減可能な構成が必要である。【０００５】
また当接部を強固に固定するために必要な締結力がかかると、ヘッドカバーの締結部周辺に変形を招くといった問題が生じる。
特許文献２にはカバー側周壁とヘッド側周壁間で圧縮されるガスケットとボルト締付用ボス下面に樹脂コートを設け騒音の発生を低減したシリンダヘッドカバーにおいて、カバー周壁とボルト締付用ボス部の接続部に生じる組付歪みの大きさに合わせて、カバー側周壁の下面からの突出量を変える構成が開示されている。
特許文献２の構成では、ボルト締付ボス部の面積を大きくすることなくボルト締付ボス部をヘッドカバーにより強く押圧させて締付固定できるものの、ヘッドカバー下面とヘッド上面との間に突き当て量分の間隙が必要であり、ヘッドカバーの締結だけでなく当接部の当接固定を要するヘッドカバーにおいては本構成を採用することはできない。そのためヘッドカバーへの影響を抑制しながら必要な締結力をかけるためには締結ボス部を大径化したり、ヘッドカバーを肉厚化するといった対応しかできなかった。【０００６】
本発明は、これらの点に鑑みて成されたものであり、ヘッドカバーへの振動伝達を抑制しながら当接部を十分な締結力で締結させることを実現したカバー部材の締結方法及びヘッドカバーの締結構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、周縁部に連結して形成された締結ボス部に挿通される締結部材により機関本体に締結され、カバー内部に前記締結部材の締結力により所定の圧力で前記機関本体に押し付け固定される当接部を有したカバー部材の締結方法であって、前記当接部の固定に必要な前記締結部材の締結軸力を算出し、前記締結軸力に対する応力と突き当て面積の関係から、前記カバー部材の材料の持つ許容応力に相当する突き当て面積を算出し、算出された突き当て面積を最小面積として前記締結ボス部の面積を設定することを特徴とするカバー部材の締結方法である。【０００８】
かかる構成による締結方法によれば、強固な当接固定を要する当接部の締結に必要な締結軸力を求め、カバー部材の応力と突き当て面積の関係から必要締結軸力に対応する突き当て面積を算出し、この面積を最小締結ボス部面積と設定しボス部面積がこれより小さくならないよう設計することで、カバー部材が変形することなく当接部を強固に当接固定することを可能としながら、カバー部材の機関本体との接触面積を軽減しカバー部材の振動騒音を軽減することが可能となる。
また、この手法をとることで、設計の初期から当接部ごとに必要な締結ボス部の面積を確保した設計を行うことができ、信頼性を向上させることができる。【０００９】
また、本発明は、周縁部に形成されたヘッドカバー側取付フランジ部を介してシリンダヘッドを覆い、ヘッドカバー側締結ボス部を挿通する締結部材により前記シリンダヘッドに締結され、ヘッドカバー内部に一体に形成された上側カム軸受部を有するヘッドカバーの締結構造であって、前記上側カム軸受部の締結に必要な締結軸力Ｎをヘッドカバーの材料により定まる許容応力σａで除算して求められる最小突き当て面積Ａminを、前記締結部材が締結されるヘッドカバー側締結ボス部の最小面積とすることを特徴とする、ヘッドカバーの締結構造である。【００１０】
かかる構成によれば、ヘッドカバー一体の上側カム軸受部を下側カム軸受部に強固に締結するために必要な締結力をヘッドカバー締結部材に持たせてもヘッドカバーに変形を生じることなく、かつより小さな突き当て面積の締結ボス部を構成することができるのでヘッドカバーとヘッドとの突き当て面積を適正にして振動の伝達を軽減しつつ、信頼性の高いヘッドカバーを提供できる。【００１１】
また、本発明は、前記ヘッドカバー側取付フランジ部の下面とシリンダヘッド上面には所定間隙が形成されており、前記ヘッドカバー側取付フランジ部にはシリンダヘッド側に開口する凹溝が形成されており、前記凹溝内に挿入されたシール部材によってシリンダヘッドとヘッドカバー間がシールされている構成とすることが好ましい。【００１２】
かかる構成によれば、比較的締結力が小さくても良いヘッドカバー側取付フランジ面での結合をゴムパッキン等の弾性シール部材を介する締結構造とすることで、ヘッドカバーへの振動伝達を抑制し騒音を軽減させつつ、強固な締結が要求されるカム軸受け部での締結を満足させ得る締結軸力を有する締結部材の締結ボス部面積を、最小突き当て面積とすることで突き当て部からの振動伝達を最小にすることができ、より一層騒音を抑制することが可能となる。【００１３】
また、本発明においては、前記上側カム軸受部と前記ヘッドカバー側取付フランジ部を連結し、前記上側カム軸受部と前記ヘッドカバー側取付フランジ部間にヘッドカバー側締結ボス部を設け、前記ヘッドカバー側締結ボス部と前記ヘッドカバー側取付フランジ部間に形成した非接触部により前記ヘッドカバー側締結ボス部を最小突き当て面積あるいはそれに近似する面積とすることがさらに好ましい。【００１４】
かかる構成によれば、ヘッドカバー側取付フランジ面の外周部に設けたヘッドカバー側締結ボス部でのみ締結するようなヘッドカバー構造と比較して、強固な締結が要求されるカム軸受け部と連結する位置に近接して締結ボス部を設け、さらにヘッドカバー側取付フランジ面とカム軸受け部を連結する壁構造としたことでカム軸受けの締結に必要な締結軸力を小さくできるので、締結ボス部面積をより小さく設定することが可能となり、またヘッドカバー取付フランジ部の内側に締結ボルトボス部が位置するのでヘッドカバー自体をコンパクト化することが可能となる。加えて非接触部によりヘッドカバー側締結ボス部をより最小突き当て面積に調整することが容易となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ヘッドカバーへの振動伝達を抑制しながら当接部を十分な締結力で締結させることを実現したカバー部材の締結方法を提供することができる。
また、本発明によれば、ヘッドカバー内部に形成されたシリンダヘッド上面等と強固に当接固定しなければならない当接部においては十分な必要締結力を維持しつつ最小突き当て面積と同じあるいは近似した突き当て面積を有する締結ボス部を設定することで接触面積を低減してヘッドカバーへの振動伝達を軽減し、さらにヘッドカバー周縁のヘッドカバー取付フランジ部においては弾性部材を介在させることでさらに一層ヘッドカバーへの振動伝達を抑制できるようにしたヘッドカバーの締結構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】シリンダヘッドの概略上面図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ線におけるシリンダヘッド及びヘッドカバーの断面図である。
【図３】ヘッドカバーを下から見上げた状態を示す斜視図である。
【図４】（ａ）は図２の部分拡大図であり、（ｂ）は（ａ）のII−II線矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。説明において、同一の要素には同一の番号を付し、重複する説明は省略する。また、説明において方向を示す場合は、図１に示すカム軸３，４の軸線方向を長手方向とし、軸線に直交する方向を短手方向として説明する場合がある。また、図１に示す燃焼室１ａの軸線方向（紙面と直交する方向）を上下方向として説明する。
【００１８】
図１、図２に示すように、シリンダヘッド１は、直列３気筒エンジンの一部であり、吸気側カム軸３と排気側カム軸４を回転可能に保持している。シリンダヘッド１の周囲には外周壁１１が四角枠状に設けられており、この外周壁１１の上端面に、後記するヘッドカバー２（図２参照）を取り付けるためのシリンダヘッド側取付面１１ａが形成されている。
【００１９】
シリンダヘッド１の一端側には、タイミングチェーン（図示省略）やカムスプロケット３１，４１を収容するカムチェーン室１２が形成されている。カムチェーン室１２に隣接して、吸気側カム軸３と排気側カム軸４の一端側を保持する壁状の下側カム軸ホルダ１３がシリンダヘッド１と一体に形成されている。
【００２０】
シリンダヘッド１は、吸気側カム軸３と排気側カム軸４の間に、燃焼室１ａに燃料を噴射するインジェクタ５（図２参照）を設置するためのインジェクタ設置部１４を有している。本実施形態では、３つの燃焼室１ａに対応して、３つのインジェクタ設置部１４が形成されている。インジェクタ設置部１４は円筒状に形成されており、中央に設置孔１４ａを有している。
隣り合うインジェクタ設置部１４同士は、補強リブＲを介して互いに連結されている。
【００２１】
。
各インジェクタ設置部１４の両側（より詳しくはカム軸３，４に直交する方向の両側）には、吸気側カム軸３と排気側カム軸４とをそれぞれ保持する壁状の下側カム軸ホルダ１５，１５，１５が設けられている。３つの下側カム軸ホルダ１５の両端部は、外周壁１１とインジェクタ設置部１４とにそれぞれ連結している。
【００２２】
下側カム軸ホルダ１３，１５は、吸気側カム軸３又は排気側カム軸４を回転可能に支持する半円状の凹部であるジャーナル部１３ａ，１５ａ（図２参照）を有している。また、下側カム軸ホルダ１３，１５は、ジャーナル部１３ａ，１５ａの両側に、ヘッドカバー２をシリンダヘッド１に締結するためのボルトなどからなる締結部材７と螺合する締結孔１６ａ，１６ａを有している。つまり、下側カム軸ホルダ１３，１５の上面のうち、締結孔１６ａの周囲の部分が、シリンダヘッド側締結ボス部１６を構成している。
【００２３】
なお、外周壁１１の上面であるシリンダヘッド側取付面１１ａと、下側カム軸ホルダ１３，１５の上面と、インジェクタ設置部１４の上面と、補強リブＲの上面は、面一に形成されている。
また、各インジェクタ設置部１４の周囲には、燃焼室１ａに開口する２つの吸気ポート１７，１７と、２つの排気ポート１８，１８がそれぞれ設けられている。
また、吸気側カム軸３は、各吸気ポート１７に対応する位置に吸気カム３ａを有しており、排気側カム軸４は、各排気ポート１８に対応する位置に排気カム４ａを有している。
【００２４】
また、シリンダヘッド１は、図２に示すように、下側カム軸ホルダ１５のジャーナル部１５ａにオイルを供給するためのオイル通路１９を有している。また、シリンダヘッド１には、グロープラグＰが斜めに設置されている。
【００２５】
図３は、ヘッドカバーを下から見上げた状態を示す斜視図である。
図３に示すように、ヘッドカバー２は、シリンダヘッド１の上部を覆う部材であり、平面視で略長方形状に形成されている。ヘッドカバー２の一端側２ａは拡幅されており、タイミングチェーン等を収容するカムチェーン室１２（図１参照）の上部を覆っている。
ヘッドカバー２は、カムチェーン室１２に隣接して、吸気側カム軸３と排気側カム軸４の一端側を保持する壁状の上側カム軸ホルダ２１を有している。上側カム軸ホルダ２１は、カム軸３，４（図１参照）の軸方向と直交する方向に延設されており、ヘッドカバー２と一体に形成されている。
【００２６】
ヘッドカバー２の一端側２ａ以外の周縁部には、下方に延出する壁状のヘッドカバー側取付フランジ部２２が連続的に形成されている。ヘッドカバー側取付フランジ部２２の下面には、長手方向に連続して凹溝２２ａ（図２参照）が形成されている。凹溝２２ａには弾性部材からなるシール部材６が設置されている。なお、図２では、凹溝２２ａ内のシール部材６を省略して描いている。
【００２７】
ヘッドカバー２の中央部には、シリンダヘッド１のインジェクタ設置部１４の設置孔１４ａに連通する３つの貫通孔２４ａが、長手方向に等間隔で直列に形成されている。貫通孔２４ａの周囲には、下方に向かって延出する円筒状の壁部２４が形成されている。
隣り合う円筒状の壁部２４同士は、ヘッドカバー２の内面から下方に延出する補強壁Ｗによって互いに連結されている。円筒状の壁部２４の下面と補強壁Ｗの下面は、互いに面一になっており、両者の外周縁に沿って凹溝２４ｂ（図２参照）が環状に形成されている。凹溝２４ｂにはシール部材６が嵌め入れられている。なお、図２では、凹溝２４ｂ内のシール部材６を省略して描いている。
【００２８】
円筒状の壁部２４の両側（より詳しくはカム軸３，４に直交する方向の両側）には、吸気側カム軸３と排気側カム軸４とをそれぞれ保持する壁状の上側カム軸ホルダ２５，２５，２５・・・が設けられている。上側カム軸ホルダ２５の両端部は、ヘッドカバー側取付フランジ部２２と円筒状の壁部２４とにそれぞれ連結している。
【００２９】
上側カム軸ホルダ２１，２５は、吸気側カム軸３又は排気側カム軸４を回転可能に支持する半円状の凹部であるジャーナル部２１ａ，２５ａ（図２参照）を有している。
なお、上側カム軸ホルダ２５についてさらに詳しく説明すると、上側カム軸ホルダ２５は、ジャーナル部２５ａとヘッドカバー側取付フランジ部２２とを連結する連結部２５ｂを有している。また、上側カム軸ホルダ２５は、ジャーナル部２５ａと円筒状の壁部２４とを連結する連結部２５ｃを有している。
この連結部２５ｂ、２５ｃの下面は、シリンダヘッド１に設けられた下側カム軸ホルダ１３，１５の上面に当接する当接部２７を構成している。
【００３０】
上側カム軸ホルダ２５の連結部２５ｂ，２５ｃには、ヘッドカバー２をシリンダヘッド１に締結する締結部材７を挿通するための挿通孔２６ａ，２６ａが形成されている。また、カムチェーン室１２に隣接する上側カム軸ホルダ２１のジャーナル部２１ａの両側にも、締結部材７を挿通する挿通孔２６ａ，２６ａが形成されている。挿通孔２６ａは、シリンダヘッド１の締結孔１６ａに対応した位置に形成されている。
上側カム軸ホルダ２１，２５のうち、挿通孔２６ａの周囲の部分が、ヘッドカバー側締結ボス部２６として機能する。本実施形態では、ヘッドカバー側締結ボス部２６の下面と当接部２７とが一部重複しており、両者は面一に連結している。
【００３１】
なお、本実施例ではヘッドカバー側取付フランジ部２２の外周面にも、略円筒状を呈する複数のヘッドカバー側締結ボス部２８が互いに間隔を隔てて形成されている。ヘッドカバー側締結ボス部２８は、締結部材７を挿通するための挿通孔２８ａを有している。ヘッドカバー側締結ボス部２８の下面は、ヘッドカバー側取付フランジ部２２の下面よりも突出している。
ちなみに、図示は省略するが、シリンダヘッド１の外周壁１１に、ヘッドカバー側締結ボス部２８に対応するシリンダヘッド側締結ボス部が形成されており、両者を締結できるようになっている。
【００３２】
また、上側カム軸ホルダ２５の連結部２５ｂには、シリンダヘッド１に対してヘッドカバー２を位置決めするための突起２９が形成されている。この突起２９は、シリンダヘッド１の下側カム軸ホルダ１５の上面に形成された図示しない凹部に嵌入されている。
【００３３】
つづいて、図４を参照して、シリンダヘッド１とヘッドカバー２の締結状態について、下側カム軸ホルダ１５と上側カム軸ホルダ２５を例にとって詳細に説明する。
【００３４】
図４（ａ）に示すように、上側カム軸ホルダ２５の下面は、ヘッドカバー側取付フランジ部２２の下面よりも突出している。換言すれば、上側カム軸ホルダ２５の下面が、下側カム軸ホルダ１５の上面に当接した状態において、ヘッドカバー側取付フランジ部２２の下面は、シリンダヘッド１のシリンダヘッド側取付面１１ａから浮いた状態となっている。
【００３５】
ヘッドカバー側取付フランジ部２２の下面に形成された凹溝２２ａには、シール部材６が嵌め入れられている。
シール部材６は、例えばニトリルゴムなどの弾性材料からなるいわゆるゴムパッキンである。シール部材６の高さ寸法は、凹溝２２ａの深さ寸法よりも大きく形成されている。シール部材６の下端部は、凹溝２２ａからはみ出してシリンダヘッド側取付面１１ａに圧接して、シリンダヘッド側取付面１１ａとヘッドカバー側取付フランジ部２２との間を密封している。
円筒状の壁部２４の下面と補強壁Ｗの下面に形成された凹溝２４ｂに設置されたシール部材６についても同様である（図２、図３参照）。
【００３６】
図４（ａ）（ｂ）に示すように、上側カム軸ホルダ２５の連結部２５ｂの下面には、下側カム軸ホルダ１５に当接する面積が必要締結軸力に対応する最小突き当て面積Ａminかあるいは最小突き当て面積Ａminにできる限り近くなるように、非接触部である切り欠き２５ｄが形成されている。この構成によりシリンダヘッド１とヘッドカバー２の接触面積をより小さくすることでシリンダヘッド１からヘッドカバー２に伝達する振動を低減することができる。
【００３７】
最小突き当て面積Ａminは、締結部材７の必要締結軸力Ｎ（Ｎ）をヘッドカバー２の材質により定まる許容応力σａ（Ｎ／ｍｍ2）で除算することで容易に求められる。そこで、上側カム軸ホルダ２５の連結部２５ｂの下面（すなわちヘッドカバー側締結ボス部２６の下面）の面積Ａが、最小突き当て面積Ａmin（ｍｍ2）と同じあるいは最小突き当て面積Ａminに近似した面積となるように、必要に応じて切り欠き２５ｄによって調整することができる。本願で言う最小突き当て面積Ａminに近似した面積とは、最小突き当て面積Ａminより大きいがヘッドカバー２の構造上の制約上可能な限り最小突き当て面積Ａminに近づけた面積のことである。本構成により締結部材７を用いてシリンダヘッド１とヘッドカバー２とを締結した際に、ヘッドカバー側締結ボス部２６が塑性変形することを確実に防止でき、かつシリンダヘッド側締結ボス部１６からヘッドカバー２に伝達される振動を抑制しつつ、確実にジャーナル部１３ａ，１５ａを強固に締結固定することが可能となる。
【００３８】
なお、ヘッドカバー側締結ボス部２６の下面の面積Ａは、最小突き当て面積Ａminの２倍以下とするのが好ましく、１．５倍以下とするのがさらに好ましい。
このようにすれば、シリンダヘッド１やヘッドカバー２の作製上の制約を回避しながら、振動の伝達を抑制することができる。
【００３９】
ここで、締結部材７の必要締結軸力Ｎとは、カム駆動時において締結部材７が弛み、下側カム軸ホルダ１３，１５と上側カム軸ホルダ２１，２５との間に口開きが生じない限界の軸力であり、例えば実験などにより締結箇所ごとにあらかじめ求められるものである。
また、ヘッドカバー２の材質により定まる許容応力σａとは、締結部材７による締結軸力によってヘッドカバー側締結ボス部２６に塑性変形が生じない応力であり、例えばヘッドカバー２の材質に固有の弾性限界点や降伏点に基づいて決定する。
【００４０】
なお、本実施形態では、上側カム軸ホルダ２５の連結部２５ｃの下面や、ヘッドカバー側取付フランジ部２２の外周面に形成されたヘッドカバー側締結ボス部２８の下面も、最小突き当て面積Ａmin（ｍｍ2）と等しい面積あるいはそれに近似した面積となるように形成されている。
【００４１】
次に、本実施形態に係るヘッドカバー２の締結構造の作用効果について説明する。
本実施形態に係るヘッドカバー２の締結構造によれば、ヘッドカバー側取付フランジ部２２の下面に設けられた凹溝２２ａに、シリンダヘッド側取付面１１ａに当接するシール部材６が設置され、ヘッドカバー側締結ボス部２６の下面は、ヘッドカバー側取付フランジ部２２の下面よりも突出しているので、ヘッドカバー側締結ボス部２６を介したシリンダヘッド１からの振動の伝達を最小限にして、シール部材６によるフロート支持構造を実現することができる。
【００４２】
さらに、ヘッドカバー側締結ボス部２６の下面の面積Ａは、締結部材７の必要締結軸力Ｎをヘッドカバー２の材質により定まる許容応力σａで除算して求められる最小突き当て面積Ａminと等しいあるいはそれに近似した面積となっているので、締結部材７を必要締結軸力Ｎで締め付けても、ヘッドカバー側締結ボス部２６の圧縮応力σが、許容応力σａを超えることがない。そのため、ヘッドカバー側締結ボス部２６が塑性変形することがない。
【００４３】
また、本実施形態では、当接部２７と面一に連結したヘッドカバー側締結ボス部２６の下面（すなわち上側カム軸ホルダ２５の連結部２５ｂ，２５ｃの下面）の面積Ａを最小突き当て面積Ａminと等しいあるいはそれに近似した面積とすることで、より小さい締結軸力で当接部２７を確実に液密（油密）に維持することを可能としつつ、振動の伝達を最小限に抑制することが可能である。
【００４４】
また、本実施形態では、当接部２７は、ヘッドカバー側締結ボス部２６の下面と面一に連結しているので（換言すれば、ヘッドカバー側締結ボス部２６が当接部２７を構成する上側カム軸ホルダ２５の連結部２５ｂ，２５ｃに形成されているので）、シール部材６としてゴムパッキンを用いた場合でも、下側カム軸ホルダ１３，１５と上側カム軸ホルダ２１，２５とをリジッドに締結して、両者を強固に当接固定することができるとともに、ジャーナル部１３ａ，１５ａ，２１ａ，２５ａの真円度を厳密に管理維持することができる。
【００４５】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００４６】
例えば、本実施形態では、下側カム軸ホルダ１３，１５を、シリンダヘッド１と一体に形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、下側カム軸ホルダ１３，１５を、シリンダヘッド１の上面に配置された別体の部品として構成してもよい。このような場合でも、上記と同様の作用効果を奏する。
【００４７】
また、本実施形態では、ヘッドカバー側取付フランジ部２２の外周面にも、略円筒状を呈する複数のヘッドカバー側締結ボス部２８が互いに間隔を隔てて形成されている。さらにこのヘッドカバー側締結ボス部２８はカム軸方向に見てカム軸受け部の略中間に位置することがより望ましい。この構成により、ヘッドカバー２の外周部のシールを少ない締結手段で確実にすることができる。また、本実施形態とは別に上側カム軸ホルダと連結したヘッドカバー締結ボルトボス部による締結構造だけであってもよい。この構造であればヘッドカバーをコンパクト化することが可能である。
また、本実施形態では、上側カム軸ホルダ２１，２５が一体に形成されたヘッドカバー２の締結構造としたが、本発明の締結方法はこれに限定されるものではない。強固な当接固定を要する当接部を内部に有するカバー部材の締結において本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１      シリンダヘッド
１ａ    燃焼室
１１    外周壁
１１ａ  シリンダヘッド側取付面
１３，１５    下側カム軸ホルダ
１６    シリンダヘッド側締結ボス部
１６ａ  締結孔
２      ヘッドカバー
２１，２５    上側カム軸ホルダ
２２    ヘッドカバー側取付フランジ部
２２ａ  凹溝
２５ｂ，２５ｃ  連結部
２６    ヘッドカバー側締結ボス部
２６ａ  挿通孔
２７    当接部
３      吸気側カム軸
４      排気側カム軸
５      インジェクタ
６      シール部材
７      締結部材
【図１】
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【図２】
2011046110.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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